[发明专利]信号响应性溶质

权利要求书

1.一种在膜分离工艺中控制溶质溶解度的方法，其包含：

向至少一种用于所述膜分离工艺的溶液引入信号输入，其中所述信号输入改变在所述至少一种溶液中的至少一种溶质的溶解度；

其中引入所述信号输入是选自以下各者的群组：

向所述至少一种溶液施加电磁辐射、向所述至少一种溶液施加机械输入、向所述至少一种溶液施加振动输入、改变所述至少一种溶液的磁场、向所述至少一种溶液引入次要溶质以及从所述至少一种溶液去除物质。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述膜分离工艺是电化学工艺或渗透驱动膜工艺ODMP，其中所述ODMP包含正向渗透FO、压力延迟渗透PRO以及直接渗透浓缩DOC之一。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述电化学工艺包含反向电渗析RED工艺。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含向所述至少一种溶液引入一或多种包含敏化剂、漂白剂、缓冲剂、氧化剂或抗氧化剂的添加剂，其中所述一或多种添加剂增强溶解度的变化。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含：

在所述至少一种溶液已经用于所述膜分离工艺之后，在所述至少一种溶液中分离不溶溶质与溶剂流；和

进行一或多个次要分离工艺以保存所述添加剂和残留的可溶形式溶质中的至少一者以用于在所述膜分离工艺中再使用。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述至少一个次要分离工艺包含选自微滤、超滤、纳米过滤以及反渗透的群组的加压膜分离工艺。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述至少一种溶液包含至少一种主要溶剂和至少一种次要溶剂；

所述至少一种次要溶剂在所述主要溶剂中具有低可混溶性；

所述至少一种溶质不可溶于所述至少一种主要溶剂；以及

所述至少一种溶质可溶于所述至少一种次要溶剂。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含分离所述至少一种主要溶剂与所述至少一种次要溶剂，其中分离是通过撇取或水力旋流器分离来进行。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种溶质的所述溶解度变化包含所述至少一种溶质的可溶形式到所述至少一种溶质的不溶形式的转化。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一种溶质的所述不溶形式形成沉淀，其中所述沉淀通过一或多种固体处理工艺在所述膜分离工艺内再使用。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一种溶质的分子经历构象变化，所述构象变化改变在所述至少一种溶质的可溶性部分与所述至少一种溶液的至少一种溶剂之间的相互作用。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一种溶质的分子经历电荷分布的变化，其中在至少一种溶剂与所述至少一种溶液中的所述至少一种溶质的分子之间的相互作用被改变。

13.根据权利要求9所述的方法，其中：

向所述至少一种溶液引入所述信号输入包含使所述至少一种溶液暴露于紫外线辐射；和

所述至少一种溶质是选自二噻吩基乙烯、呋喃基俘精酸酐、噻嗪、吖嗪以及二硝基苄基吡啶的群组。

14.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一种溶质的转化包含化学反应，所述化学反应导致在所述至少一种溶质的各部分之间的交联。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述至少一种溶质包含组合物，所述组合物含有选自以下各者的群组的信号响应性基团：

钛、铂、钡、镁、硅酸盐、钇、无机氧化物或无机氢化物；

离子交换无机材料；

聚合物材料；

有机基团，其包含副蔷薇苯胺、三芳基甲烷、二苯甲酮、苯乙酮、乙烯苄基胸腺嘧啶、乙烯苄基肉桂酸盐、蒽酮、蒽酮状杂环、乙烯苄基尿嘧啶、蒽醌、乙烯基香豆素、乙烯基查耳酮(vinylchalcone)、N-丙烯酰氨基吡啶鎓卤化物、二芳基乙烯、三苯基甲烷、螺吡喃、螺噁嗪、苯并吡喃、萘并吡喃、偶氮苯、二噻吩基乙烯、呋喃基俘精酸酐、噻嗪、吖嗪、二硝基苄基吡啶和/或其经取代衍生物；或

金属-有机络合物或构架。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种溶液的溶剂包含水。